CN104684229A - 用于超高压汞灯供电的大功率电源的控制*** - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于超高压汞灯供电的大功率电源的控制***，包括：一触发器，所述触发器与所述超高压汞灯连接，用于触发所述超高压汞灯；一电源部件，所述电源部件与所述触发器和所述超高压汞灯连接，用于为所述超高压汞灯提供持续电源；一控制器，所述控制器用于根据所述超高压汞灯的供电需求正常工作参数要求，用于配置并控制所述电源部件的连接方式输出功率。

Description

用于超高压汞灯供电的大功率电源的控制***

技术领域

本发明涉及一种集成电路装备制造领域,尤其涉及一种用于超高压汞灯供电的大功率电源的控制***。

背景技术

不同类型的超高压汞灯其电气参数也不同，主要表现在额定功率、额定电压、额定电流、触发电压和启动能量上。若多种超高压汞灯（额定功率区间1000W-10000W）电气参数，额定电压最小值20V,最大值100V，额定电流最小值30A、最大值250A。那么要求其供电电源的额定功率至少25000W(250A*100V)以上，这样的电源无论其体积和成本都很高。若要每种类型的超高压汞灯配一种电源，那么就需要很多种电源。且随着光刻机用户要求的增加，会越来越多。

为了解决现有技术中存在的问题，亟需要一种新的技术方案既能满足小功率超高压汞灯的供电要求，又能满足大功率超高压汞灯的供电要求。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种用于超高压汞灯供电的大功率电源的控制***，既能满足小功率超高压汞灯的供电要求，又能满足大功率超高压汞灯的供电要求。

为了实现上述发明目的，本发明公开一种用于超高压汞灯供电的大功率电源的控制***，包括：一触发器，所述触发器与所述超高压汞灯连接，用于触发所述超高压汞灯；一电源部件，所述电源部件与所述触发器和所述超高压汞灯连接，用于为所述超高压汞灯提供持续电源；一控制器，所述控制器用于根据所述超高压汞灯的供电需求正常工作参数要求，用于配置并控制所述电源部件的连接方式输出功率。     

更进一步地，所述电源部件，由若干个电源模块组成。

更进一步地，若干个所述电源模块串联组合，以使所述电源部件满足电流较小，额定电压较大的所述超高压汞灯的参数要求。

更进一步地，若干个所述电源模块并联组合，以使所述电源部件满足电流较大，额定电压较小的所述超高压汞灯的参数要求。

更进一步地，若干个所述电源模块串并联组合，以使所述电源部件满足电流较大，额定电压较大的所述超高压汞灯的参数要求。

更进一步地，所述控制器由存储器、主控单元、串口和控制接口组成。

更进一步地，所述存储器保存所述超高压汞灯和所述电源部件的电气参数。

更进一步地，还包括保护开关，所述保护开关与所属控制器连接，用于在所述超高压汞灯不正常工作时，切断电源。

本发明还公开了一种超高压汞灯照明装置，其特征在于，包括使用如权利要求1所述的大功率电源的控制***。

本发明还公开了一种光刻机，其特征在于，包括使用如权利要求9所述的超高压汞灯照明装置。

与现有技术相比较，本发明提供一种用于超高压汞灯供电的大功率电源的控制***，既能满足小功率超高压汞灯的供电要求，又能满足大功率超高压汞灯的供电要求。本发明的技术方案，既满足了小功率规格的各种超高压汞灯的供电要求，又满足了大功率规格的各种超高压汞灯的供电要求。同时又满足了大电流，小电压和大电压、小电流等各种规格的超高压汞灯的供电要求。

附图说明

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

图1是超高压汞灯电源控制***的控制***示意图;

图2是电源模块额定电压电流示意图;

图3是本发明所提供的电源控制器部件***框图;

图4是本发明所提供的电源控制器的配置流程图;

图5是本发明所提供的电源部件并联组合方式控制***;

图6是本发明所提供的电源部件串联组合方式控制***;

图7是本发明所提供的电源部件串并联组合方式控制***；

图8是x型电源模块的电压电流示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。

图1是超高压汞灯电源控制***的控制***示意图。如图1中所示，超高压汞灯电源模块控制***主要由控制器1、电源部件2、触发器3和汞灯5这几部分组成。工作原理是，首先由触发器将超高压汞灯内的惰性气体电离，产生导电的带电粒子。电源部件将维持其导电状态，并持续稳定的提供电能，使其完全点亮。为了进一步保障该超高压汞灯的正常工作，该控制***还包括一保护开关4，该保护开关4对控制器1进行状态检测。

本发明的技术方案中，其电源部件由两部分组成。启动过程使其维持其导电的启动电源部件和持续提供稳定电能的程控电源部件。其中程控电源部件，由多个输出功率、控制接口和机械尺寸相同电源模块组成。电压、电流输出范围不一样。如图2所示，输出电压按照由大到小，输出电流按照由小到大，划分出n个区间。

即，输出电压Vn > Vn-1，输出电流In < In-1。而输出功率P = Vn-1* In-1 = Vn* In。    

本发明的技术方案中，其控制器部件由存储器BOM301、主控单元MCU302、配置参数的串口305和控制接口303组成。其中存储器BOM保存各种类型的超高压汞灯和程控电源部件的电气参数。其原理框图如图3所示，控制器部件支持m个这样的程控电源。这样其硬件***，可配置成m*n个输出。配置过程的原理框图如图4所示。

如图4中所示，首先，上位机通过通讯接口设定超高压汞灯类型，控制器根据汞灯类型从BOM中读取汞灯参数。选择超高压汞灯类型，读取汞灯参数401。判断该超高压汞灯额定功率是否小于一个电源部件额定功率402。若判断结果为“是”，将该超高压汞灯***配置成一个电源控制***403；若判断结果为“否”，则该超高压汞灯的功率大于一个电源部件的额定功率，而小于2个电源部件的额定功率，则配置成2个电源部件的控制***；依此类推，配置成多个电源部件的控制***404。判断超高压汞灯额定电压是否大于单个电源部件额定电压405。若判断结果为“是”，进一步判断超高压汞灯额定电流是否大于单个电源部件额定电流407。若判断结果为“否”，进一步判断超高压汞灯额定电流是否大于单个电源部件额定电流406。若超高压汞灯的工作电压较大，而电流较小。一个电源的额定电压不能满足，则采取2个或以上电源部件，配置成彼此串联方式的电源控制***409。若超高压汞灯的工作电流较大，而电压较小。一个电源的额定电流不能满足，则采取2个或以上电源部件，配置成彼此并联方式的电源控制***411。若超高压汞灯的工作电压与工作电流均较大，一个电源的额定电压与额定电流均不能满足，则采取4个或以上电源部件，配置成串并联混合方式的电源控制***410。

在第一种实施方式中，即为小功率超高压汞灯电源模块供电，一个电源模块的输出功率能够满足。其X型电源模块电压电流图如图8所示。这种情况配置过程如下：

第一步、将2款超高压汞灯的电气参数通过串口保存至控制器内的存储器ROM里面。其参数分别保存至Lamp-1和Lamp-2两个存储区域内。

第二步、应用时，若用Lamp-1超高压汞灯，通过串口配置成Lamp-1类型的汞灯控制器，则调用Lamp-1对应区域电气参数。若用Lamp-2超高压汞灯，再通过串口配置成Lamp-1类型的汞灯控制器，则调用Lamp-2对应区域电气参数。

第三步、若真实用Lamp-2超高压汞灯，而配置成了Lamp-1类型的汞灯控制器。通过参数核对，发现异常，报错。

第四步、若通过串口配置成了其它类型的汞灯控制器，则通过类型核对，存储器内未发现这种类型的超高压汞灯，报错。

为小功率超高压汞灯电源模块供电，一个电源模块的输出功率能够满足。若x型电源模块要么其额定电压不能满足，要么其额定电流不能满足。在第二种实施方式中，其配置过程如下：

第一步、将各个型号规格电源模块的额定电压、电流等电气参数保存至控制器内的存储器ROM里面。

第二步、将需要控制的超高压汞灯电气参数通过串口输入至控制器内。

第三步、进行参数匹配，这个过程的目的是选择能够满足要求的电源模块。给出能够满足要求的电源模块的型号规格编号。

第四步、控制器按照匹配的电源模块进行控制。

为大功率超高压汞灯电源模块供电，须多个电源模块的输出功率才能能够满足。这种情况下，其配置过程如下：

第一步、进行功率匹配，若超高压汞灯的功率是5000W，单个电源的功率为3000W。则配置成两个电源模块；

第二步、超高压汞灯的额定电流较大，额定电压较小，两个电源模块并联配置。

第三步、超高压汞灯的额定电流较大，额定电压较小，两个电源模块并联配置。

第四步、超高压汞灯的额定电流与额定电压均较大，采用四个电源模块进行串并联混合配置。

第五步、若多个电源模块配置能够满足多个大功率超高压汞灯的供电要求，其配置过程同实施例1。

综上所述，本发明的技术方案，既满足了小功率规格的各种超高压汞灯的供电要求，又满足了大功率规格的各种超高压汞灯的供电要求。同时又满足了大电流，小电压和大电压、小电流等各种规格的超高压汞灯的供电要求。

本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。

Claims (10)

1.一种用于超高压汞灯供电的大功率电源的控制***，其特征在于，包括：

     一触发器，所述触发器与所述超高压汞灯连接，用于触发所述超高压汞灯；

     一电源部件，所述电源部件与所述触发器和所述超高压汞灯连接，用于为所述超高压汞灯提供持续电源；

     一控制器，所述控制器用于根据所述超高压汞灯的正常工作参数要求，用于配置并控制所述电源部件的输出功率。

2.如权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述电源部件，由若干个电源模块组成。

3.如权利要求2所述的控制***，其特征在于，若干个所述电源模块串联组合，以使所述电源部件满足电流较小，额定电压较大的所述超高压汞灯的参数要求。

4.如权利要求2所述的控制***，其特征在于，若干个所述电源模块并联组合，以使所述电源部件满足电流较大，额定电压较小的所述超高压汞灯的参数要求。

5.如权利要求2所述的控制***，其特征在于，若干个所述电源模块串并联组合，以使所述电源部件满足电流较大，额定电压较大的所述超高压汞灯的参数要求。

6.如权利要求2所述的控制***，其特征在于，所述控制器由存储器、主控单元、串口和控制接口组成。

7.如权利要求6所述的控制***，其特征在于，所述存储器保存所述超高压汞灯和所述电源部件的电气参数。

8.如权利要求1至7中任一所述的控制***，其特征在于，还包括保护开关，所述保护开关与所属控制器连接，用于在所述超高压汞灯不正常工作时，切断电源。

9.一种超高压汞灯照明装置，其特征在于，包括使用如权利要求1所述的大功率电源的控制***。

10.一种光刻机，其特征在于，包括使用如权利要求9所述的超高压汞灯照明装置。